Устройство для измерения величины загрузки ковша экскаватора

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О п (6т) Дополнительное и авт. свид-ayN.446 (22) Заявлено 20.02.74(2т) 1998192/29с присоединением заявки №вЂ”

) И. Кл.

Е 02 Р 9/20

Гасударственный квинтет

Совета Министров СССР вв двнам изобретений н вткрытин (23) Приоритет—

{43) Опубликовано1 5,04.783эюллетень №

) У,Д,К 621.879,.. 5 3.08(088.8) (45) Дата опубликования описания 2З.0

А, Н, филипенко, Л, И, Балагуров, В. й. Сапунов и Ю В Плеханов

{72) Авторы изобретения

Государственный научно-исследовательский и г;гоектно-конструкторский институт по автоматизации угольной промышленности "Гьшроуглеавтоматизация" и Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института по автоматике цветных металлов "Цветметавтоматика" (71) Заявители, (64) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИБэ1 ЗАГРУЗКИ

КОВША ЭКСК АВАТОРА

Изобретение относится к области автоматического контроля и учета основных показателей работы экскаватора цикличного действия.

Известно устройство для измерения ведичиты загрузки ковша экскаватора по основному авт. св. No 446599, которое содержит аналого-дискретный преобразователь, включающий преобразователи напряжение-частота", триггеры, элементы И, ИЛИ, счетчик и вре- k0 мязадерживающий элемент; делитель, включающий счетчик, элементы И, ИЛИ; узел огр&ниченияэ включающий усилитель низкой частоты, двухполупериодный выпрямитель, пороговое устройство, элемент НЕ; генера- т5 тор импульсов, ревэрсивный счетчик, счетчик интервалов интегрированияу Выходнои рэ версивный счетчик, триггеры, элементы И, ИЛИ, которые связаны между собой определенным образом. 26

Известное устройство обеспечивает автоматическое измерение массы груженого ковша экскаватора в процессе его перемещения иэ забоя в место разгрузки, измерение массы порожнего ковша при его возвращении в 25

2 забой и нахождение массы нетто». перемещенной в ковше„. Устройство реализует интегральный способ измерения сигнала, отягченного случайной помехой с фиксированным верхним уровнем, при различной длительности существования измеряемого сигнала, Однако при различной длительности измеряемого сигнала в известном устройстве появляется дополнительная случайная погрешность измерения, обусловленная возможностью измерения в течение неполного интервала интегрирования. °

Дпя увеличения точности взвешивания ковша при его перзмешенни в пространстве в процессе экскавации предлагаемое устройств. снабжено узлом вычитания остатка, входы которого соединзны с аналого-дискретным преобразователем, генратором импульсов и триггером режима работы реверсивного счетчика, а выходы узда вычитания остатка соеаинены с элементом ИЛИ и триггером считывания, причем узел вычитания остатка выполнен в v e блока, включаюшего элементы И, ИЛИ, врнмязадерживаюший элемент, триггер, реверсивный счетчик, входы которого соеди3 яани с выходом триттера и элементы И, а входы через элемент ИЛИ соединены с одним иэ входов элемента И,другой вход которого подключен к входу триггера, вход которого соединен с времязадерживающим элементом.

На фиг, 1 приведена функциональная схе. ма описываемого устройства, на фиг. 2— функциональная схема узла orpaÿè÷åíèÿ, на фиг. 3 — функциональная схема аналого-дискретного преобразователя, на фиг. 4 — функ-10 ционильная схема уэпа вычитания остатка..

Устройство содержит (фиг, 1) аниногодискретный преобразователь (АДП) 1, делитель 2, счетчик 3 интервалов интегрирования элемент И 4, узел 5 ограничения связанный15 с делителем 2, выходной реверсивный счетчик 6 с триггером 7 управления режимом работы, реверсивный счетчик 8 суммарного результата измерения, связанный выходом через элемент И 9 с делителем.2, а входом2О подключенный к выходу элемента ИЛИ 10, генератор 11 импульсов, подключенный через элемент И 12 к входу элемента ИЛИ 10 и к входу делителя 2, триггер 13 режима работы реверсивного счетчика 8, триггер 14 5 считывания, выход которого соединен с соответствующим входом элемента И 12, узел

15 вычитания остатка. По цепи 16 к АДП.1 и к узду 5 подключен измеряемый аналоговый сигнал Их, По цепи 17 к АДП 1 и к уз.ЗО лу 15 подключен сигнал "начало измерения", По цепи 18 к узлу. 15 и к триггеру 13 подключен сигнвт выдача результата измерения". По цепям 10, 20 поступают сигналы соответственно при взвешивании груженого и порожнего ковши, По цепи 21 блоки 1 и 15 связаны между собой и с соответствующим входом элемента ИЛИ 10. По цепи 22 связаны между собой блоки 10 и 15. По цепи

23 блоки 1 и 15 связаны между собой и с входом счетчика 3. По цепи 24 генератор

11 импульсов подключен к узду 15, По це:пи 25 узел 15 связан с входом триггера 14 считывания. АДП 1 по цепи 26 связан с другим входом триггера 13. Выход элемента

И 4 по цепи 27 подключен к АЦП 1. цепь

28 обеспечивает связь между уэло..т 5 и

АДП 1. По цепи 29 на АЦП 1 поступает сиг нап окончание измерения".

Узел ограничения 5 (фиг. 2) содержи" послецоватецьно сЬединенные усилитель низкой частоты (УНЧ) 30, двухпопупериодный выпрямитель 31, пороговое устройство 32, элемент НЕ 33..

М

АДП 1 содержит (фиг, 3): два преобразователя "напряжение-частота 34, 35,связанные с их выходами элемента И 36, 37, счетчик 38, подключенный к выходу элемента И 36, времязацерживаюшую цепочку 39, Ю связанную выходом с шиной приведения в и состоят@ е триггеров счетчика 38 в1псодом через элемент И 40 подключенную к выходам триггеров счетчика 384 эпемен ты И 41, ИЛИ 42, триггеры 43, 44, одни входы которых соединены параллельно, Второй вход триггера 43 через последовательно соединеншю элементы ИЛИ 42, И 41. подключен к выходу триггера 44. Выход триггера 43 подключен к соответствующим входим элементов И 36, 37, другие входы кот рых соединейы параллельно. Второй вход элемента И 41 подключен к выходу элемента И 40.

Узей 15 вычитания остаткa содержит (фиг. 4): реверсивный счетчик 45 с трит

repov 46 управпения, элемент ИЛИ 47, связанный с ним элемент И 48, времязадерживающий элемент 49, связанный с входом триг-. гера 46. Входы элемента ИЛИ 47 подключены к выходам триггеров реверсивногс счетчика 45, Соответствующий вход Ьпемента И

48 связан с выходом эриггера 46, Работа устройства, Входной сигнал И х по цепи 16 поступает на входы АБП 1 и узел 5 ограничения. Переменная составляющая входного сигнала И> являющаяся следствием динамических явлений в системе ковш-привод и переходных ппоцессов в приводе, поступает на вход УНЧ 30 (фиг. 2) и усиливается. После выпрямФения, выходного сигнала УНЧ 30 выпрямияяте м 31 пороговое устройство 32 оценивает уровень этого сигнала и при превышении заданного значения срабатывает. Таким образом, на выходе узла 5 формируется запрещающий сигнал только в случае превышения заданного уровня переменной составляющей измеряемого сигнала И, т, е. при недопустимых помехах.

При допустимом уровне переменной составпяюще.й в сигнале ИХ элементы И 36, 37 (фиг, 3) подготовлены дпя работы по соответствующим входам, При наличии сигнала

"начало измерения, поступающего по цепи

17, триггеры 43, 44 переключаются, при этом срабатывают элементы И 36, 37 и подготавпивается дпя работы элемелт И 41, В соответствии - заданными величинами И» и Их на выходах преобразователей 34, 35 вырабатываются импульсные сигналы соответствующей частоты, которые поступают на элементы И 36, 37 Импульсы, поступающие с выходи И 36, фиксируются в счетчике 38, который совместно с элементом И

40 и времяэадерживиющим элементом 39 определяет элементарный интервал интегрирования. Выходные импульсы элемента И 37, количественно характеризующие измеряемый

602658

5 6 сигнал Ик поступают по цепи 21 через эле- менту выдачи результата измерения, т .е. мент ИЛИ 10 на реверсивный счетчик 8, к моменту выпсджния операции деления, в где сумъа руются. После достижения в счет- реверсивном счетчике 45 будут зафиксироввчнке 3 заданного числа элементарных интер- ны импульсы, число которых характеризует валов интегрирования по цепи 27 с выхода 5 результат иэмерения Их на последнем нэполэлемента И 4 на AlJH 1 поступает сигнал, ном интервале интегрирования. который переключзвт триггер 43, тем самым Рассмотрим работу устройства в данном прекращая работу АБП 1, случае. Сигнал по цели 18, характеризующий

Импульсы по цепи 21 одновременно посту- команду "выдача результата измерения, лопают в узел 15 вычитания остатка as ревер- 0 ступает на триггер 46 и переключает ere, сивный счетчик 45 (фиг. 4), который работа- подготавливая работу реверсивного счетчика ет в режиме сложения, В счетчике 45 импуль- 45 в режиме вычитания, и поступает на тригсы суммируются, в в конце каждого элемен- гер 13, который переключается и подготавлитарного интегрирования стирают я сигналом, веет работу реверсивного счетчика 8 в репоступающим по цепи 23, жиме вычитания. Так как в рассматриваемом

При поступлении caravans по цепи 18 про- случае элемент И 48 подготовлен для рабоисходит выдача результата измережя, при ты (элемент ИЛИ 47 в возбужденном сосэтом в узле 15 переключается,триггер 46, тоянии), нв его выходе появляются импульсы подготавливая тем самым работу реюрсив- с частотой генератора 11, которые поступаного счетчика 45 в режиме вычитания. Од- 20 ют по цепи 22 через элемент ИЛИ 10 на нвко на выходе узла 15 по цепи 22 ages- вход реверсивного счетчика 8. При достижеких сигналов нз образуется, поскольку в ре- нии нудевого состояния в реверсивном счетверсивном счетчике 45 в конце элементарно- чике 45 элемент И 48 закрывается и выходго интервала интегрирования происходит сти- ные импульсы по цепи 22 прекращаются. ранке запомненного числа, количественно ха 2$ Ogezgpgo, к этому времени из содержимого рвктеризуюшего Их на денном инп.рвапе ин- реверсивного .счетчика 8 вычитается число тегрирования. Через юкоторос: время, опре импудьаов, характеризующее как раэ последделяемое элементом 49, в цепи 25 появля-. ний незавершенный интервал интегрироважя. ется сигнал, который переключжт триггер После окончания укаэанных операций на вы14, обеспечивая тем самым работу элемеи- ходе элемента 49 появляется сигна, кототв И 12. Триггер 13 к этому времени goy- рый по цепи 25 поступает нв триггер 14, готавливает работу реверсивного счетчика обеспечивая тем самым работу делителя 2

8 в режиме вычитания. Выходные импульсы в описанном порядке. элементs И 12.обеспечивают работу делите Таким образом, при длипэльности сушестля 2, который делит. содержимое реюрсив- 55 вования измеряемого сигнала И (отвечаюного счетчика 3 методом последовательных щего определенным требованиям ло уровню вычитаний делителя из делимого. Если при помех) меньшей, чем заданное время иэмеэтом сигнал И характеризует массу груже- рения, исключается дополнительная погрешного ковшв, то выходной реверсивный счет- ность измерения, обусловленная возможносчик 6 по цепи 19 подготавливается для рв- @ тью.появлежя в цикле измерения неполного боты в режиме сложения и, следовательно, . элементарного интегрировияя, т.е, сушестРезультат деления суммируется в нвм. При венно уменьшаэтся суммарная погрешность взвешивании порожюго ковша реюрсивный изме режи количества перемещенной горной счетчик по цепи 20 подготавливавтся для массы в процессе экскавации, работы в режиме вычитания, поэтому в квж45

Ф о р м у и,а и з о б р е т е н и я дом цикле экскавации после взвешивания груженого ковша, а за ем порожнего в ре- 1. Устройство для измерения величины

Верснвном счетчике 6 фиксируется информа- загрузки ковша экскаватора по ввт. се, ция о массе "aerro содержимого ковша, g. 446599, о т л и ч в ю щ е е с я тем, 50

Однако во, многих циклах экскавации дли- что, с целью увеличения точности взвешиввтельность сигнал в g отвеч ц

Их отве вюшего уствнов- иия ковша, оно снабхюно узлом вычитания остатк входы которого соедивэны с внвлопенным требованиям по уровню помех, мень- ост в д р ше чем требуемая длительность, определя- го-дискре- ре рв го-диск тным и обрвзоввтелем, генерато-.

Illet емвя соответствующей цепью из элементов ром импульсов и три р ре р и т гте ом жима работы

18-20, 22-24, 3, 4 и ве ичины напряже- реверсивного счетчика, в выходы узл

55 в о зла выния ", этом случю сиги

И, В си HsI окончания из- читвния остатка соединены с элементом ИЛ мерения массы груженого или порожнего и триггером считывания, ковша поступает на А ЗП 1 по цепи 29 и 2. Устройство по и. 1, о т л и ч в юс я- тет что эел вычитания остатпрекращют его рвбоry на каком-то очеред- ш е е с я те.г г у ном интервале интегрирования. Тогда к мо- ка выполнен в виде блока, включащего эле602658

Составитель Р. Гладун

Р„актор И. 1йарголис Техред Э, ЧУжик КоРРектоР С. "àP ñ ß

3 1807! 29 Тираж 819 Подписное вк Вз о ст ов СССР

UHHHTIH Государственного комитета Совета Министров по делам изобретений и открьлий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушск,ая иаб. и. 4/5

4 галиа ППП "Патент", г. Ужгорд, ул. Пр ктвд, 7 менты И, ИЛИ, времязадерживающий элемент, триггер, реверсивный счетчик, входы кОторо» го соединены с выходом триггера и элемента И, а выходы через элемент ИЛИ ссединэ8 ны с одними из входов элемента И, другой вход Которого подключен к выходу триггера вход которого соединен с времязадерживающим элементом.